Qual é a força que mantém o núcleo do átomo estável?

Perguntado por: onovais . Última atualização: 2 de maio de 2023
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Para que um núcleo seja estável, é preciso que a repulsão elétrica entre os prótons seja compensada pela atração entre os núcleons devido à interação nuclear.

A estabilidade nuclear está associada à força forte. É ela que mantém o núcleo unido evitando que os prótons que os constituem, por possuirem a mesma carga elétrica, simplesmente sofram uma intensa repulsão e destruam o próprio átomo.

Como no núcleo do átomo os prótons estão separados por uma distância inferior a 10-15m, eles são fortemente atraídos uns pelos outros pela força nuclear que faz com que eles fiquem unidos no núcleo.

Para que um núcleo seja estável, é preciso que a repulsão elétrica entre os prótons seja compensada pela atração entre os núcleons devido à interação nuclear. Entretanto, um próton repele todos os outros prótons do núcleo, já que a interação eletromagnética é uma interação de longo alcance.

Quando o átomo possui oito elétrons na camada de valência, ele alcança a sua estabilidade. Isso quer dizer que não se ligará a outros átomos, pois não apresenta tendência a ganhar ou perder elétrons.

Partículas de matéria transferem energia trocando partículas portadoras de força, conhecidas como bósons, umas com as outras. A força forte é transportada por um tipo de bóson chamado "glúon", assim chamado porque essas partículas funcionam como a "cola" que mantém o núcleo e seus bárions constituintes juntos.

A Força Forte atua somente nos Quarks e, consequentemente, nas partículas formadas por eles, como os Prótons e os Nêutrons. Assim, essa força é responsável pela coesão dos núcleos atômicos. O Bóson que intermedia essa força é chamado de Glúon.

O núcleo de um átomo é instável quando a combinação do número de prótons e do número de nêutrons em seu interior não confere estabilidade. De uma forma geral, o núcleo é instável se seu número de prótons é igual ou superior a 84.

Força forte (ou interação nuclear forte)
Ela tampouco pode ser observada por nós, pois atua em nível subatômico, mas sua intensidade é impressionante: é 6 mil trilhões de trilhões de trilhões (ou seja, 39 zeros depois de 6) vezes mais forte do que a da gravidade.

Temos 3 principais tipos de força e vamos descrever melhor abaixo, sendo elas: isotônica, isométrica e isocinética. Lembrando da etimologia das palavras já nos ajuda a entender cada tipo de força: iso = constância; metria = comprimento; tonos = alongamento; e cinética = velocidade.

Existem diferentes tipos de força na natureza, tais como a força gravitacional, força elétrica, força magnética, força nuclear forte e fraca, força de atrito, força de empuxo etc. As forças são grandezas vetoriais que, portanto, precisam ser definidas de acordo com seu módulo, direção e sentido.

A força gravitacional é uma força atrativa que surge entre todos os corpos com massa. O planeta Terra, por exemplo, é capaz de atrair os corpos ao seu redor em direção ao seu centro por causa de seu campo gravitacional.

A força eletromagnética pode ser tanto repulsiva quanto atrativa, em respeito ao sinal das cargas interagentes. É atuante entre partículas carregadas (como prótons e elétrons) e nela se inclui a força eletrostática, descrita pela Lei de Coulomb, e a força magnética, para partículas em movimento.

Como é calculada a força forte
Os resultados publicados pela equipe em vários artigos nos últimos anos foram agora incorporados à média divulgada pela edição de 2022 do compêndio da física, contribuindo para que se chegasse ao valor recomendado: 0,1179 ± 0,0009.

O átomo encontra-se estável quando acontece o emparelhamento de todos os seus elétrons, isto é, quando estão todas as caixas com dois elétrons cada. Exemplo: Façamos a distribuição eletrônica do oxigênio (O), que possui oito elétrons em seu estado natural.

Os átomos estáveis são aqueles que não trocam elétrons e que de encontram isolados nas condições ambientes, ou seja, não podem estar unidos a qualquer outro átomo.

Os nêutrons mantêm o núcleo atômico coeso por conta da força forte. Os nêutrons são importantes para as reações de transmutação nuclear. Os nêutrons foram descobertos em 1932 por James Chadwick.

Os elementos radioativos são aqueles cujos átomos apresentam como principal característica a instabilidade nuclear, ou seja, eliminam radiações.

Assim, o Oxigênio adquire a estabilidade através dos dois elétrons compartilhados, assim como o Hidrogênio, que adquire dois elétrons na camada de valência. Essa é a ligação que ocorre formando moléculas de água. Outro exemplo conhecido é o cloreto de sódio ou sal de cozinha.

Em meio à infinidade de fenômenos físicos, existem quatro interações fundamentais envolvidas. Essas interações são forças, sendo elas: força gravitacional, força eletromagnética, força nuclear forte e força nuclear fraca.

Henry Becquerel

Em 1896, Henry Becquerel obteve os primeiros indícios da força nuclear fraca na descoberta da radioatividade.